(共21张PPT)
第三节 细胞凋亡是编程性死亡第四章 细胞的生命历程Q:人的衰老有哪些特征?和细胞的变化有什么关系?皮肤干燥、发皱头发变白老人斑吸收能力下降细胞水分减少,体积减小无力细胞膜流动性下降,物质交换能力减弱细胞内色素积累细胞合成物质(黑色素)减少细胞内合成物质(蛋白质)减少。衰老细胞的结构和代谢产生异常 据美国广播公司报道,美国华盛顿州达令顿地区男孩塞斯·库克尽管只有12岁,但他的模样看上去却像一名头发掉光、满脸皱纹的八十老翁。
据悉,库克患有一种罕见的儿童早衰症,尽管他的心仍是一颗孩子的心,但他的血管却都已硬化,并饱受关节炎的折磨。由于没有完整发育,他只有1米高,25磅重。12岁的库克目前最大的梦想,就是能活到“青少年时代”。全世界的早衰症患者目前约有42人,但科学家至今没找到治愈早衰症的方法。
膜脂氧化导致细胞膜流动性降低;细胞质色素积累、空泡形成;细胞核体积增大,染色加深,核膜内陷,染色质凝聚、碎裂、溶解;DNA的功能受抑制,RNA含量降低;蛋白质合成下降,酶的活性降低;线粒体的数量随年龄增大而减少,体积则随年龄增大而变大;呼吸慢等。细胞衰老的过程中,细胞的形态、结构、生理和生化等方面均发生改变。衰老细胞各种结构及其功能总体上呈衰退变化。细胞衰老过程中,所有的结构及功能都呈衰退变化吗?个体衰老=细胞衰老吗?生物体内的细胞不断地衰老和死亡,同时又有增殖产生的新细胞来代替它们。高等动物和人的肠道上皮细胞,每24~48h就更新一次;人红细胞的寿命为100~120天。对单细胞生物而言:个体衰老与死亡=细胞衰老与死亡对多细胞生物而言:个体的衰老 ≠ 一个细胞的衰老个体的衰老=普遍细胞的衰老衰老细胞的结构和代谢产生异常细胞衰老的机制原因:细胞衰老是各种细胞成分在受到内外环境损伤作用后,因缺乏完善的修复,使遗传物质“差错”积累所致。影响因素:衰老细胞的结构和代谢产生异常(1)“端粒DNA”长度影响细胞增殖的次数。(2)衰老相关基因的活化导致细胞衰老。(3)细胞代谢产物(如脂褐质)的积累。(4)自由基攻击生物体内的DNA、蛋白质、磷脂等。(5)机体自我修复能力下降,遗传物质差错积累。端粒是染色体末端的DNA序列,衰老的原因是细胞不再分裂,细胞之所以停止分裂,是因为受到端粒长短的限制。细胞每分裂一次,端粒就会缩短一点,端粒越短,人衰老的越快。辐射有害物质入侵细胞内氧化反应自由基磷脂蛋白质DNA膜损伤活性下降基因突变产生更多产生攻击细胞的分裂次数是有限的,这与细胞自身因素相关还是与外界环境因素相关?细胞停止分裂是由细胞自身(基因)决定,正常的体外培养的细胞寿命不是无限的,只能进行有限次数的增殖。(Hayflick界限)物种寿命与体外培养的细胞分裂次数的关系衰老细胞的死亡受基因的调控细胞凋亡(apoptosis),借用古希腊语,表示细胞像秋天的树叶一样凋落的死亡方式。它是细胞发育过程中的必然步骤,是由某种基因引发的。这种严格受基因调控的死亡,属于正常的生理性变化,不同于病变或伤害导致的病理性死亡(细胞坏死)。(1)染色质聚集、分块、位于核膜上;(2)胞质凝缩;衰老细胞的死亡受基因的调控细胞凋亡的表现:(3)DNA被有规律地降解为大小不同的片段,最后核断裂,细胞通过出芽的方式形成许多凋亡小体;(4)凋亡小体内有结构完整的细胞器,还有凝缩的染色体,可被邻近细胞吞噬、消化;(5)细胞凋亡因始终有膜封闭,没有内含物释放,故不会引起炎症;衰老细胞的死亡受基因的调控衰老细胞的死亡受基因的调控细胞凋亡的特点:(1)受基因调控凋亡相关基因被激活,使细胞凋亡。衰老细胞的死亡受基因的调控细胞凋亡的特点:(2)普遍发生在动植物体内蝌蚪尾和鳃的消失植物通气组织的形成衰老细胞的死亡受基因的调控细胞凋亡的特点:(3)凋亡的细胞数量巨大每小时约有10亿个细胞凋亡约有50%的细胞凋亡衰老细胞的死亡受基因的调控细胞凋亡的意义:维持组织机能和形态,对生物体有利。思考:某人因长期吸烟,导致肺部局部细胞病变死亡,属于细胞凋亡吗?项目细胞的凋亡细胞的坏死别称细胞编程性死亡细胞病理性死亡与基因的关系受基因控制的不受基因控制对机体的影响对机体有利对机体有害衰老细胞的死亡受基因的调控对细胞有利对细胞不利